ff678的博客

本文系统回顾了从4G到5G的无线通信标准演进路线，详细介绍了3GPP各版本（Rel-8至Rel-14）的关键技术进展，包括OFDM、MIMO、载波聚合、CoMP、LAA和NB-IoT等。文章重点阐述了5G三大应用场景——增强移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC），以及ITU-R制定的IMT-2020愿景与关键性能指标。同时，分析了5G标准化的分阶段路线图，探讨了新无线接入技术（RAT）在高频段（最高100 GHz）的应用前景，波形设计、混合波束成形及4G/5G融

本文深入探讨了5G全双工无线电的关键技术，重点分析了自干扰的成因及其消除方法。文章系统介绍了模拟被动与主动自干扰消除（SIC）技术，以及数字域中的线性和非线性SIC模型，并结合延世大学的LTE全双工原型系统，展示了基于软件定义无线电（SDR）的实际实现方案。通过对不同SIC技术的对比、实际应用案例分析及未来发展趋势的展望，全面阐述了全双工技术在提升频谱效率方面的潜力与挑战，为下一代无线通信系统的设计与优化提供了重要参考。

本文探讨了5G超密集网络（UDNs）中的无线电资源管理（RRM）优化问题，分析了用户关联、调度、功率控制和预编码等关键优化维度。针对单天线和多天线场景，提出了基于数学规划的集中式优化框架，包括线性规划（LP）、混合整数线性规划（MILP）、二阶锥规划（SOCP）和混合整数二阶锥规划（MI-SOCP）等方法，并通过线性化技术处理非线性约束。数值结果表明，联合优化多个RRM维度可显著提升网络性能，最大公共速率相比基线方案可提高约三倍。在多天线协作场景中，协调预编码和有限回传下的联合优化进一步提升了系统容量。文章

超密集网络（UDNs）是应对5G时代‘1000×数据挑战’的关键技术，通过大规模部署低功率小基站，在热点区域实现容量百倍提升。本文全面介绍了UDNs的应用场景、面临的主要挑战及解决方案，涵盖干扰管理、移动性管理、网络架构与回传、时间频率同步、能源效率和站点获取等核心问题，并深入分析了CoMP、虚拟小区、双连接、C-RAN、混合回传等关键技术。最后展望了全频谱接入、毫米波通信、频谱共享及与其他系统的融合趋势，为UDNs的未来发展提供了系统性参考。

本文探讨了5G网络中面向设备到设备（D2D）通信的节能资源分配问题，重点研究如何在保证高数据速率的同时提升能量效率。通过引入全局能效（GEE）作为优化目标，结合OFDMA蜂窝网络模型，建立了包含I2D和D2D链路的信号模型，并提出基于分数规划的优化框架。针对非凸、非凹的复杂优化问题，采用顺序分数规划方法，结合Dinkelbach算法与Charnes-Cooper变换，设计了可收敛的迭代算法以最大化系统能效。数值结果表明，该方案在不同发射功率下有效平衡了系统吞吐量与能耗，揭示了D2D通信对能效的影响及优化潜力

本文探讨了5G云无线接入网络（C-RAN）中物理层功能在远程无线电头端（RRH）和基带单元（BBU）之间的最优分割策略，重点分析了上行链路信道估计与下行链路信道编码/预编码的位置选择。通过建模与数值分析，揭示了在不同前传容量、相干时间、信道状态信息（CSI）类型等条件下，传统集中式处理与RRH侧分布式处理的性能优劣。研究表明，在低/中等前传容量和短相干时间下，RRH侧进行信道估计更具优势；而在随机CSI或大相干时间场景下，RRH侧执行编码与预编码可有效分摊开销、提升性能。文章还讨论了基带压缩技术、优化算法、

本文深入探讨了带内全双工收发器的设计与实现，重点分析了自干扰消除的关键技术。从被动隔离到主动消除，涵盖了天线设计、射频（RF）消除方法和数字域消除算法，并结合实际演示验证了高达98 dB的自干扰衰减效果。文章还总结了不同应用场景下的优化策略、性能评估指标及未来发展趋势，为5G及未来无线通信系统中全双工技术的应用提供了全面的技术参考。

本文系统阐述了全双工无线通信的基本原理与关键技术，重点分析了实现全双工的核心挑战——自干扰（SI）及其消除技术（SIC）。文章从自干扰的线性、非线性和噪声分量建模出发，详细介绍了在传播域、模拟域和数字域的多种SIC方法，并探讨了辅助链SIC架构。同时，深入分析了非线性、IQ失配和相位噪声等硬件损伤对消除性能的影响及补偿算法。最后，文章展望了全双工MIMO系统的技术挑战与发展方向，指出混合SIC方案结合先进信号处理算法是实现高效全双工通信的关键，为5G及未来无线系统的频谱效率提升提供了重要技术路径。

本文综述了5G毫米波通信的信道特性与关键技术，分析了毫米波频段在高路径损耗、环境敏感性、几何遮挡和时空非平稳性等方面的独特传播特征。文章详细介绍了满足高空间/时间分辨率、遮挡建模和簇演化等要求的两类信道模型：增强SCM模型和基于射线传播的统计模型。同时探讨了毫米波RAT中的核心信号处理技术，包括混合波束成形、信道估计、协作多点通信及干扰处理策略。最后展望了未来在信道建模、智能信号处理和AR/VR、智能交通、工业互联网等应用领域的发展方向。

本文深入探讨了5G毫米波技术从理论到实践的演进过程，重点介绍了构建毫米波概念验证（PoC）系统的关键挑战与解决方案。文章分析了毫米波在满足未来无线数据需求方面的优势，强调了6GHz以上频谱的重要性，并详细阐述了支持高带宽、低延迟通信的原型系统设计要求。通过一个基于商用现货（COTS）组件的2GHz 2×2 MIMO毫米波PoC系统案例研究，展示了物理层设计、硬件架构、软件架构以及高速并行信号处理和编码技术的实现方法。实验结果验证了系统在不同信道条件下的鲁棒性，表明其具备实现10Gbps峰值速率的能力。最后，

本文综述了基于轨道角动量（OAM）的无线通信技术的设计与实现，涵盖了OAM的基本原理、射频通信中的应用、OAM光束的生成与复用方法，以及结合偏振复用和传统空间复用的技术进展。文章探讨了在28 GHz毫米波频段实现高达32 Gbit/s容量的实验，并分析了通道串扰、多径效应和障碍物对OAM链路的影响。通过引入贝塞尔光束的自愈合特性，提升了系统鲁棒性。同时，结合MIMO信号处理有效缓解了非同轴传播带来的干扰。最后，文章总结了当前OAM复用技术面临的挑战，如高阶模式检测、对齐精度和长距离传输限制，并展望了其在未来

本文深入探讨了大规模天线3D-MIMO技术的理论基础、实现方法与实际测试性能。通过系统级仿真和真实场景试验，评估了其在宏覆盖、微覆盖、高层建筑及室内等多样化场景下的吞吐量提升能力。文章重点分析了基于TDD系统的信道估计、下行预编码（包括SU-MIMO与MU-MIMO）、CQI反馈与MCS计算流程，并比较了不同天线结构对性能的影响。同时，探讨了有源天线系统（AAS）在商业化部署中的关键作用及硬件架构选择。结果表明，3D-MIMO显著提升了频谱效率与覆盖质量，尤其在高层场景中表现突出，是5G及未来通信系统的重要

本文综述了三维（3D）传播信道的建模与测量技术，重点探讨了全维度MIMO（FD-MIMO）系统在城市宏蜂窝、微蜂窝及室外到室内场景下的传播特性。文章介绍了基本信道描述、测量方法（包括脉冲探测、相关探测、天线阵列与虚拟阵列技术）、参数提取算法（如SAGE和RiMax）以及射线追踪的应用。通过实际测量数据总结了移动站与基站处的仰角扩展特征，并分析了屋顶衍射、街道峡谷波导和远散射体反射等关键传播机制。进一步介绍了抽头延迟线模型、基于几何的随机信道模型（GSCM）和3GPP标准化3D信道模型的构建方法与参数化过程。

本文提出了一种基于波束空间MIMO通信理论的连续孔径相控MIMO（CAP-MIMO）收发器架构，旨在解决毫米波频段下高维MIMO系统面临的性能与复杂度权衡问题。通过结合透镜天线前端和波束选择网络，CAP-MIMO实现了低复杂度、高容量、高功率效率及多波束动态转向与数据复用（MBDM）能力。文章详细分析了点对点和点对多点场景下的信道建模、波束选择机制、低维收发器设计及预编码方案，并通过数值结果验证了其接近最优的性能表现。该架构为5G及未来无线通信系统中的毫米波应用提供了高效的技术路径。

本文系统性地探讨了5G大规模MIMO技术的理论基础、信道建模、实现挑战与原型设计。文章详细介绍了下行链路与上行链路的线性预编码与检测方案，包括MRT、ZF和RZF等方法，并分析了信道估计中的导频污染问题。针对实际实现，讨论了模拟前端缺陷、非互易性校准及基带处理中的矩阵运算优化策略。通过构建支持128天线的实时测试平台，验证了大规模MIMO在真实环境中的可行性。文章还总结了当前面临的主要挑战，如硬件复杂度、同步精度和标准化缺失，并提出了相应的应对策略，展示了从理论到商业部署的推进路径。

本文综述了5G通信系统中主要的多载波波形候选方案，分析了传统CP-OFDM在5G需求下面临的挑战，并系统比较了三类新型波形：基于线性卷积的子载波滤波MCM（如FBMC/OQAM、FMT）、基于循环卷积的子载波滤波MCM（如GFDM、CB-FMT、FB-OFDM）以及子带加窗MCM（如UF-OFDM、f-OFDM）。文章从频谱效率、尾问题、频谱约束性、移动性、延迟、复杂度和LTE兼容性等多个维度进行深入对比，旨在为5G灵活空中接口的设计提供技术参考。

本文系统阐述了非正交多址接入（NOMA）的技术原理、设计方法及性能优势。NOMA通过在功率域叠加用户信号，利用信道增益差异提升频谱效率，在下行和上行链路中均展现出优于传统正交多址（OMA）的吞吐量表现。文章详细分析了NOMA的上下行传输机制、与MIMO技术的融合方案，并通过链路级、系统级仿真及实验验证其性能增益。同时探讨了调度、功率分配、MCS选择等接口设计挑战，指出结合FFR等技术可有效改善上行链路的小区边缘性能。NOMA作为5G及未来通信的关键候选技术，有望在超密集网络和物联网场景中发挥重要作用。

本文深入解析了非正交多用户叠加与共享接入技术（NOMA）在5G及未来移动通信中的关键作用。文章从基本原理出发，对比正交与非正交多址方案在频谱效率和大规模连接支持方面的差异，详细介绍了下行非正交传输中的格雷映射叠加优化方案以及上行接入中基于扩频的多种NOMA技术，如SCMA、MUSA、PDMA和LDS-CDMA，并结合仿真结果展示其性能优势。同时，文章探讨了接收器设计、免授权传输、资源估计等关键技术挑战与未来研究方向，为构建高效、高容量、低延迟的无线网络提供了理论基础和技术路径。

本文深入解析了频谱高效频分复用（SEFDM）技术，一种通过减小子载波间隔提升频谱效率的非正交多载波通信方案。文章介绍了SEFDM的基本原理、信号生成与检测方法，并探讨了Block-SEFDM和Turbo-SEFDM等改进架构以应对高复杂度和干扰问题。同时，结合实验演示与实际应用案例，展示了SEFDM在无线及光通信中的性能优势。尽管面临信号检测复杂度高、硬件实现难等挑战，SEFDM仍被视为未来5G及以上网络中解决频谱拥塞、提升网络容量的关键候选技术之一。

本文探讨了滤波器组多载波（FBMC）技术，特别是余弦调制多音（CMT）在大规模MIMO系统中的应用。相比传统OFDM，FBMC凭借无循环前缀、高带宽效率、低峰均功率比（PAPR）、对载波频率偏移不敏感以及灵活的频谱聚合能力，成为5G及未来通信系统的理想候选波形。文章详细分析了CMT的调制解调机制、基于多相网络和频率扩展的系统模型，并通过理论与仿真验证了其在大规模MIMO中的自均衡特性。此外，利用CMT的盲均衡能力有效缓解了TDD模式下的导频污染问题，显著提升了系统容量与性能。尽管面临实现复杂度和标准兼容性挑

本文系统性地探讨了从正交频分复用（OFDM）到滤波器组多载波（FBMC）的技术演进。文章首先分析了OFDM在宽带通信中的优势与局限，如高旁瓣、邻道干扰以及因循环前缀和保护带导致的频谱效率损失。随后，深入介绍了FBMC的基本原理，包括合成与分析滤波器组、原型滤波器设计及其多相实现，强调其通过优异的时频局部化特性实现低旁瓣和高频谱效率的能力。文中还比较了OFDM增强技术（如加窗和主动干扰消除）与FBMC在带外辐射和实现复杂度方面的性能，指出FBMC在保持合理复杂度的同时显著优于传统方案。最后，文章总结FBMC作

本文深入探讨了5G通信中的超奈奎斯特（FTN）信号传输技术，涵盖其起源、理论基础及在时间和频率维度上的实现方式。FTN通过缩短符号间隔或压缩子载波间距，在不增加带宽的前提下提升频谱效率，突破传统正交脉冲限制，逼近更优的香农容量边界。文章分析了时间FTN与频率FTN的系统结构、检测机制（如BCJR算法与M-BCJR简化）、性能表现及编码结合方案，并展示了在2、4、5.33和6 b/Hz-s等高比特密度下的仿真结果。尽管面临ISI干扰和高复杂度迭代接收的挑战，FTN凭借显著的编码增益（可达8-10 dB）成为未

本文深入探讨了5G网络中的调制与波形技术，分析了传统OFDM在5G多场景下面临的挑战，如高带外发射、峰均功率比大和严格同步要求等问题。针对超大数据速率、物联网、触觉互联网和无线区域网络等5G典型应用场景，系统介绍了滤波器组多载波（FBMC）、广义频分复用（GFDM）、双正交频分复用（BFDM）、通用滤波多载波（UFMC）、时频打包（TFP）和单载波方案（NCP-SC）等多种新型调制技术的原理、优势与局限性。文章还比较了不同波形（如RRC、PHYDYAS、DC脉冲）的频谱特性，并强调了波形选择对频谱效率、抗干

本文全面解析了5G信号处理技术的核心内容，涵盖新调制与编码方案、空间处理技术、频谱机会及系统级使能技术四大类。重点介绍了FBMC、NOMA、大规模MIMO、毫米波通信、全双工传输、C-RAN和超密集网络等关键技术的原理、优势与挑战，并探讨了其在提升5G网络容量、效率、覆盖和灵活性方面的应用前景。同时概述了5G标准发展现状与关键技术原型设计，为5G技术演进与实际部署提供了深入的技术参考。